不能忘卻的紀念——石油工業歷史上的“911”事件

2016年您最期待哪部電影呢？對老孟而言，那必須是9月30日即將在北美上映的《Deepwater Horizon》，該電影改編自2010年4月20日發生的墨西哥灣漏油事件。美國總統奧巴馬曾經將此災難比作環保界的“911”事件。

在墨西哥漏油事件發生六周年之際（下周三），石油課堂”對該事件做一次系統性的解密：一流的公司、頂級的裝備卻為何發生如此慘重的事故呢？漏油之后BP采取了哪些應急處理措施？如此重大事故對人類和生態都產生了哪些影響？現在就跟隨老孟一起回到六年前吧。

事故背景

一、墨西哥灣在哪里？

墨西哥灣位于北美洲東南部邊緣，因瀕臨墨西哥灣而得名。它是全球著名的海洋油氣富集區，也是美國三大油氣產區之一 ，為美國的油氣產量以及經濟增長做出了突出貢獻。

△墨西哥灣地理位置

二、漏油油井——Macondo井

漏油地點位于墨西哥灣密西西比河峽谷252區塊Macondo探區，BP擁有該區塊的租賃權并擔任作業者，租期自2008年6月1日起，時間長達10年。

△漏油點位置

2009年10月6日，Transocean公司的半潛式鉆井平臺“馬里亞納”完成Macondo探區的初次鉆井作業。隨后受颶風艾達的影響，馬里亞納斷錨、漂移，需要塢修。塢修后，平臺合同到期。2010年2月6日，由“深水地平線”鉆井平臺繼續為Macondo井提供鉆井服務。

△深水地平線平臺

Macondo井為一口勘探井，一旦發現有經濟價值的油氣資源，探井將轉為生產井。原方案設計鉆井深度為19650英尺（5989.3米），而實際鉆進總深是18360英尺（5596.1米）。

△Macondo井

三、“深水地平線”鉆井平臺

“深水地平線”鉆井平臺是世界上最先進的第五代半潛式鉆井平臺，可在水深2438米的海域作業，最大鉆井深度約為8850米，造價3.5億美元，作業日費達到49.68萬美元/天，于2001年交付下水。

△平臺面積相當于一個標準足球場

△”深水地平線“由韓國現代重工建造，瑞士越洋（Transocean）鉆探公司所有

事故發展

一、爆炸

2010年4月20日20點在海水替代泥漿的過程中，油氣從井口突然噴出。雖然鉆井工人采取一系列的井控措施，但21點40分，泥漿和油氣已經到處擴散并流到海里……第一聲可燃氣報警響起，死神似乎開始走近。1分鐘內電力被中斷，然后爆炸幾乎同時發生，約10秒后發生了第二次爆炸，隨后鉆井人員試圖關井并將平臺和油井脫開，然而未能成功，22點鐘人員開始撤離，而這艘造價約3.5億美元的平臺最終未能幸免，化作了一團熊熊燃燒的大火。雖然平臺上126人員大部分撤離，但仍有11人死亡，17人受傷。

△冒著滾滾濃煙的“深水地平線”

二、沉沒

大約在爆炸36小時后，即4月22日上午10時，平臺再次發生爆炸，救援船隊絕望的看著“深水地平線”號鉆井平臺沉入深?！捎趽穆┯虰P立即派出兩臺水下機器人來嘗試關閉一些可控制泄漏的按鈕和閥門，很慶幸的是沒有發現原油泄露。

△深水地平線平臺沉沒

三、漏油

2010年4月24日，最不想看到的事情還是發生了。海底探測器顯示，隔水導管和套管開始漏油，預計漏油量每天超過1000桶。

△漏油點

四、應急處理

當局者起初以為這僅僅是一場普通的漏油事故，只出動飛機和船只清理海面浮油。然不知，這只是巨大災難的開始。

△英國石油公司出動飛機處理鉆井平臺附近的浮油

△船只處理鉆井平臺附近的浮油

五、形勢惡化

2010年4月28日，美國國家海洋和大氣管理局估計，每天漏油高達5000桶，竟然5倍于先前的預估，并且連續發現了三處漏油點。根據海岸警衛隊和救災部門提供的圖表顯示，浮油覆蓋面積長160公里，最寬處72公里。從空中看，浮油稠密區像一只只觸手，伸向海岸線，沿岸生態危在旦夕。

△已發現的三處漏油點

△被原油覆蓋的海面

六、事故升級

2010年5月29日，被認為能夠控制住漏油的“滅頂法”宣告失敗。墨西哥灣漏油事件進一步升級，人們對這場災難的評估也愈加悲觀。

2010年6月23日事故再次惡化：原本用來控制漏油點的水下裝置因發生故障而被拆下修理，滾滾原油在被壓制了數周后，重新噴涌而出，向人類和海洋生物襲來。

△原油從漏油井口涌現了岸邊

七、封堵成功

2010年7月10日，BP公司卸除了失效的控漏裝置，換上了新的控油罩。五天后（7月15日）， BP公司宣布：新的控油裝置已成功罩住水下漏油點，而距離事故發生已經過去整整3個月時間。

△BP宣布封堵成功

BP事故負責人表示，雖然目前控制住了漏油，但為了永久性封住漏油油井，BP公司將會繼續打減壓井。

八、永久封閉

2010年9月19日，伴隨著減壓井的完工，美國原油泄漏事故救災總指揮薩德?艾倫宣布，墨西哥灣漏油井已被永久封堵! 井雖成功封堵，但是泄露的400萬桶原油，只收回了81萬桶，仍有約319萬桶原油泄露至墨西哥灣。不僅如此，此次事故造成了近1500公里海灘受到污染，至少2500平方公里的海水被石油覆蓋。

△減壓井永久封閉

世界一流的公司、頂級的設備，怎么會釀成如此重大事故呢？這背后究竟又有哪些原因呢？

八宗罪

墨西哥灣漏油事件是一起人為的責任事故，雖然BP在事故調查結果中將大部分責任推給了平臺的所有者——瑞士越洋鉆探公司以及負責固井作業的美國哈利伯頓公司，但作為作業者的BP有著不可推卸的責任。下面石油課堂為大家解密事故背后的八宗罪。

2010年3月8日，“深水地平線”鉆井平臺開工。經過一個月的鉆探工作，2010年4月9日，鉆井深度達到18360英尺（5596.13m）。2010年4月19日下午，BP公司決定在套管最下端安裝長串生產套管。

一、套管罪

套管是用于支撐油氣井井壁的鋼管，需要根據井況和井深來選擇相應的套管。但在2010年4月9日，作業者就對先下尾管還是直接下長串生產套管問題展開激烈討論。下尾管會減慢施工進度，而下入長串生產套管是一種較快的作業方式，工期可以減少3天；直接下套管還可節約700-1000萬美元，在利益面前，BP忽視安全因素，決定在4月15日直接下長串生產套管完井。

△Macondo井中使用的套管

二、扶正器罪

在下套管過程中，扶正器非常重要。扶正器安裝在套管外側，用來支撐套管，使套管順利下到預定井深，并使套管在井眼內居中。哈里伯頓固井工程師按照API RP65規范，并通過計算機模擬計算出應使用21個套管扶正器，才能基本保證固井質量，而實際上Macondo井隊下套管時只安放了6個扶正器，大大增加了上部躥槽的風險。

△井隊錯誤地認為平臺上剩余的扶正器型號不符

三、水泥罪

下完套管后，為防止油氣從產層中進入井眼，開始注入水泥。BP使用的是一種輕質的氮化泡沫水泥漿，雖然封堵效果好，但是穩定性差。這要歸結于前期哈里伯頓公司室內水泥漿試驗不全面，加之BP把關不嚴，沒有發現水泥漿設計的潛在缺陷；在加上固井方案設計的水泥漿用量太少；固井前，鉆井泥漿循環不夠等等因素降低了固井質量，最后出了問題。

四、候凝罪

注入的水泥需要一段時間來凝固，即候凝。由于此鉆井進度比計劃推遲了大約42天，BP公司為了趕進度，僅候凝16.5小時，就令井隊用海水替換鉆井液。由此導致壓力失衡，井內液壓柱壓力不足以平衡地層壓力，從而引發地層液體涌入井筒。

五、水泥膠結測井

水泥膠結測井就是用一個聲波儀器來檢測水泥是否與套管外壁和井洞壁膠合結實。水泥膠結測井是檢驗固井質量重要的一步，若發現水泥中有通道，可以在套管上鉆個孔再注入一些水泥。

平臺爆炸兩天之前，BP派來斯倫貝謝的服務人員進行水泥膠結測井。但奇怪的是，BP后來又決定不測了。據稱，一次測井需要花費9至12個小時并支付12.8萬美元，而不測的話，你懂的！

六、測試罪

固井施工按照預定計劃完成后，需要根據設計測固井質量。20日上午，對油井進行第一次完整性測試——正試壓，試壓成功。下午做負試壓，先使用隔離液，然后利用海水置換井中的一些泥漿，雖然此次試壓有些異常，但被認為是成功的。

七、溢流檢測罪

2010年4月19日20點20分發現溢流，但整整一個小時后，才意識到需要關閉防噴器，但為時已晚，油氣已經上涌；21點49分，發生井噴，隨后泥漿泵房機房爆炸，井控系統失效等造成11人死亡，17人受傷。

八、防噴器罪

安裝在井口的防噴器（Blow-out preventer，BOP）是防止漏油的最后一道屏障。但深水地平線平臺的防噴器在發生漏油后并未正常啟動，此外平臺上裝備的一套自動備用系統，也未能被激活，因此防噴器當時并沒有發揮作用。

△漏油油井所使用的防噴器組合，體量與雙層巴士相當，重達290噸

高大威猛的防噴器為什么會失效呢？《華盛頓郵報》23日援引一份信件報道，為節省時間和經費，“深水地平線”防噴閥中沒有使用永久性“變徑閘板”，取而代之的是一個測試閥門，這增加了閥門失效的風險。

其實，海上油井作業都有一套完善的安全設備和嚴格的操作規范。如果認真地按照標準來操作，本可以避免災難的發生。如果說以上的“八宗罪”算是客觀原因，為事故的發生埋下了隱患，那么我們接下來分析下BP公司的主觀原因。

管理原因：2009年美國政府向BP頒布了“安全獎”，事發當天BP的7名高級官員正在現場慶祝，未能第一時間參與救援。
趕工原因：該井設計鉆井周期51天，但實際作業時間超設計周期43天，光平臺租賃費就多花了2100多萬美金。
監管不力：每個月都要求做一次安全檢查，但BP的檢查率只有41%-75%，而且并不認真。

一連串的問題最終導致災難的發生。但是正常情況下，井噴后通過采取注入重泥漿或者關閉油井，并疏導上噴的高壓油氣，可以在一周內控制井噴，為何深水地平線事故持續了近三個月時間才被控制住呢？BP在這三個月內采取了哪些補救措施？下面，石油課堂帶大家一起研究：

BP救援的九種武器

一、專家總動員

BP公司在休斯敦快速設立了一個大型事故指揮中心，從160家石油公司調集了500人。隨后又專門聘請道達爾、?？松葘＜疑逃懢仍胧?。

二、及時清污

4月25日，BP通過鋪設圍油欄、稻草墻和防護堤壩等措施設置隔離帶，并每天投放大量分散劑（Corexit 9500和Corexit EC9527A），且投放數量之多，前所未有。同時使用吸油棒吸油，但一切的努力在每天泄露的上萬桶原油面前還是略顯蒼白。

△設置圍油欄

三、機器人水下關井

4月26日，BP出動了多臺水下機器人（ROV）嘗試關閉水下防噴器來實現關井，但ROV顯示有東西卡住，計劃以失敗告終。

四、“金鐘罩”

隨后BP打造了一個頂部開孔的鐘形控油罩，希望用它罩住漏油點，將原油從頂部通過油管疏導到海面上的油輪。

但是這個重約125噸的控油罩在即將抵達漏油點時，卻停止了下沉。Why? 經過研究才發現：在控油罩下降過程中，深海中的洋流裹挾著原油和天然氣進入了控油罩內，天然氣在深海的低溫高壓環境下形成了甲烷水合物（也就是可燃冰），堵塞了控油罩頂部的輸油口。

補充 | 知識

可燃冰是天然氣在0℃和30個大氣壓的作用下結晶形成的，外觀似冰，但遇火可以燃燒。天然氣在井底的溫度可以達到149℃，不會發生結晶。隨著原油上涌，溫度慢慢降低，形成了可燃冰。

五、大禮帽

為了解決甲烷水合物的問題，BP又設計了一個“大禮帽”，它比之前的“金鐘罩“體積要小得多。為了抑制甲烷水合物的形成，在下放“大禮帽”的過程中向其緩緩注入甲醇，不過該方法治標不治本、效果不佳，未能控制漏油。

六、安裝吸油管吸油

BP公司5月14日開始在海底漏油口安裝吸油管。雖然經過多次艱難嘗試后，最終在16日控制ROV，在水下約1600米處連接上一個泄漏點，但吸油效果并不理想。

經歷了幾次失敗，BP意識到僅靠收集原油不能從根本上解決問題，必須封堵油井才能徹底“根治”。

七、滅頂法

BP公司5月26日啟用“Top Kill”封堵，從井眼頂部向破損油井注入封堵材料進行封堵。有意思的是，工程師們選用生活垃圾作為封堵材料！當然選垃圾也是有講究的，一類是松軟有彈性的材料，比如網球，起到填充縫隙，膨脹密封的效果；另一類則是堅硬的材料，主要起支撐作用，配合加重鉆井液和水泥封堵油井。但井底壓力過大，注入的封堵材料被井內的高壓流體沖出油井，滅頂法最終以失敗告終。

八、切管蓋帽法

切管蓋帽法就是用深海機器人切斷防噴閥門上方的漏油管道，下放防噴閥門以控制漏油，并在閥門上方安裝控油管道，將泄露的原油抽出。

采用此方法后，BP公司8月4日成功用一個漏斗狀裝置“蓋住”墨西哥灣海底的漏油油井，并開始將泄漏的原油和天然氣輸送到海面上。24小時內，共收集6000桶原油。8月16日美國官方估測每天能收集3500-6000噸。

九、鉆井救援

雖然切管蓋帽法控制住了大部分漏油，但為了保證安全，BP繼續在漏油油井東西兩個方向各鉆一口救援井，從救援井中向漏油油井注入重泥漿，以實現徹底封堵。5月2日，第一口救援井開鉆，5月16日，第二口救援井開鉆，2口救援井在4個月內完工。

事故影響

漏油井雖然永久封閉了，但是漏油事故對生態的影響卻是一場持續的災難。

一、生態環境損失不可估量

大量泄漏的原油，加之后期海風和暖流加速了海面油污的擴散，使漏油事態進一步惡化，導致多種物種滅絕，破壞了墨西哥灣整體的生態平衡。

其次，間接的影響有兩方面。一方面是海面遭浮油覆蓋，洋流循環緩慢，氧氣補充緩慢，再加上后期化油作業本身消耗水溶氧，使該地海洋生物可能因缺氧危及生存；另一方面是BP處理漏油時噴灑的分散劑含有很多有害成分，對海洋生物造成了致命的傷害。

二、對沿岸居民的影響

此次事故對沿岸居民的影響也不容小覷。路易斯安那救援隊的非營利環保機構在2010年的7月至10月間發布的報告指出，有46%的路易斯安那州受訪居民稱他們受到原油和分散劑的傷害，同時有75%的受訪居民認為他們正受到一些副作用的影響，比如惡心、皮膚過敏等。同時2010年參與噴灑分散劑的工人也正飽受頭痛、惡心等癥狀的困擾。

三、BP公司經濟損失慘重

到2010年9月，BP為應對漏油事故的支出達80億美元。在2012年年底，墨西哥灣沿岸的德克薩斯州、路易斯安那州、密西西比州、阿拉巴馬州和佛羅里達州與BP達成協議，BP在18年內向這五個州政府和400家地方政府機構分期支付187億美元，彌補漏油事件造成的人員傷亡和環境破壞。

2012年11月15日，BP公司與美國政府達成了解決方案，在未來5年內支付45.25億美元賠償從而換取美國取消對他們的刑事指控。

2015年10月5日，美國政府裁定向BP公司2010年原油泄漏事故罰款208億美元，創下美國歷史上金額最大的環境污染罰單。

除了巨額的賠償費用，BP也為此出售了超過500億美元的資產，市值縮水逾700億美元，評級由AAA級降至BBB級，連降6級。

隨后，BP實施了重大的戰略調整：通過剝離轉讓非核心資產，嚴格控制投資規模等等措施，使其在2013年取得了一定成效，但隨著2014年油價大幅下跌，BP再次陷入困境。

在重壓下，曾經風光無限的石油巨頭BP一步步走向暗淡。近期，BP已宣布凍結8萬員工2015年的基本工資，大規模裁員，削減資本開支200億美元，延遲或暫停部分上下游業務。

四、對美國的影響

石油、漁業、旅游和運輸是墨西哥灣地區的四大主要產業。漏油事件對石油開采的影響最大，事故后，美國政府簽發了新版墨西哥灣“禁采令”， 宣布在11月30日之前，沒有達到作業要求的公司將失去在墨西哥灣開采油氣的資格。

漁業是受漏油事故影響最直接的行業，超過30%的墨西哥灣水域目前已被禁漁。旅游業的損失同樣巨大。

五、對世界石油的影響

此事故不僅造成了美國、加拿大將放緩了海上油氣勘探的腳步；世界各國也將更加謹慎對待海上油氣勘探開發業務；進入海洋勘探開發的門檻變高，預計HSE費用將支出10%以上。

結束語

有一條著名的定律叫“墨菲定律”主要指出了四點：
一、任何事都沒有表面看起來那么簡單；
二、所有的事都會比你預計的時間長；
三、會出錯的事總會出錯；
四、如果你擔心某種情況發生，那么它就更有可能發生。

我們是否應該不斷挑戰人類極限以滿足文明發展的需要，亦或恪守已欲安于現狀以維持世界的安寧？

我們是否可以制定將災難發生的概率降低到小數點N多位以后的管理規定，并在執行中與人性懶惰、貪婪等欲望碰撞中絕對勝出？

我想以上這些很難有一個確切的答案。

文明需要傳承、腳步永不停滯；
災難似在眼前、但愿不再發生。
祝周末快樂！

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